4. Tuzların sınıflandırılması, hazırlanışı ve özellikleri
İnorganik bileşikler arasında en karmaşık olanı tuzlardır. Kompozisyon bakımından çok çeşitlidirler. Orta, ekşi, temel, çift, karmaşık, karışık olarak ayrılırlar.
Tuzlar, sulu bir çözelti içinde ayrıştığında pozitif yüklü metal iyonları ve negatif yüklü asidik kalıntı iyonları ve bazen bunlara ek olarak hidrojen iyonları ve hidroksit iyonları oluşturan bileşiklerdir.
Tuzlar, bir asitteki hidrojen atomlarının metal atomlarıyla (veya atom gruplarıyla) değiştirilmesinin ürünleri olarak düşünülebilir:
H2S04 → NaHSO 4 → Na2S04,
Veya bazik hidroksitteki hidroksi gruplarının asidik kalıntılarla ikame ürünleri olarak:
Zn (OH) 2 → ZnOHCl → ZnCl 2.
Tam ikame ile elde ederiz orta (veya normal) tuzlar:
Ca(OH)2 + H2S04 = CaS04 + 2H20.
Orta tuzlar çözündüğünde, asit kalıntısının metal katyonları ve anyonları oluşur:
Na 2 S0 4 →2 Na + + S0 4 2 - .
Hidrojen tamamen değiştirilmediğinde asitler elde edilir asit tuzları:
NaOH + H2C03 = NaHC03 + H20.
Asidik tuzlar bir çözelti içinde çözüldüğünde, metal katyonları, asidik kalıntının kompleks anyonları ve ayrıca H + iyonları dahil bu karmaşık kalıntının ayrışmasının ürünleri olan iyonlar oluşur:
NaHCO 3 →Na + + HCO 3 -
HCO3 - H + + CO 3 2 - .
Bazın hidroksil gruplarının eksik ikamesi durumunda - temel tuzlar:
Mg(OH)2 + HBr = Mg(OH)Br + H20.
Bazik tuzlar çözelti içinde çözündüğünde asit anyonları ve metal ve hidroksil gruplarından oluşan kompleks katyonlar oluşur. Bu karmaşık katyonlar aynı zamanda ayrışma yeteneğine de sahiptir. Bu nedenle bazik tuzun çözeltisi OH iyonları içerir - :
Mg(OH)Br → (MgOH) + + Br - ,
(MgOH) + Mg2+ + OH - .
Dolayısıyla bu tanıma göre tuzlar ikiye ayrılır: ortalama e, ekşi Ve temel.
Ayrıca başka tuz türleri de vardır: çift tuzlar, iki farklı katyon ve bir anyon içeren: CaCO 3 × MgCO 3 (dolomit), KCl ∙ NaCl (sylvinit), KAl (SO 4 ) 2 (potasyum şap); karışık tuzlar bir katyon ve iki farklı anyon içeren: CaOCl2 (veya CaCl (OCl )) - kalsiyum tuzu hidroklorik ve hipokloröz ( HOCI ) asitler (kalsiyum klorür-hipoklorit). Kompleks tuzlar karmaşık katyonlar veya anyonlar içerir: K 3 + [Fe (CN) 6] −3, K 4 + [Fe (CN) 6] −4, [Cr (H 2 O) 5 Cl] 2+ Cl 2 −.
Modern isimlendirme kurallarına göre, tuzların isimleri yalın durumdaki anyonun adından ve genel durumdaki katyonun adından oluşur. Örneğin FeS - demir sülfür ( II), Fe 2 (SO 4 ) 3 - demir sülfat ( III ). Bir asit tuzunda bulunan hidrojen atomu ön ek ile gösterilir. hidro- ( NaHSO3 -sodyum hidrosülfit) ve OH grubu - - önek hidrokso- ( Al(OH)2Cl - alüminyum dihidroksiklorür).
Tuzların elde edilmesi
Tuzlar diğer tüm inorganik bileşik sınıflarıyla yakından ilişkilidir ve hemen hemen her sınıftan elde edilebilir. Tuz elde etme yöntemlerinin çoğu yukarıda tartışılmıştır (bölüm ,), bunlar şunları içerir:
1. Bazik, asidik ve amfoterik oksitlerin birbirleriyle etkileşimi:
BaO + SiO 2 = BaSiO 3,
MgO + Al 2 Ö 3 = Mg(AlO 2) 2,
S03 + Na20 = Na2S04,
P205 + Al203 = 2AlP04.
2. Oksitlerin hidroksitlerle (asit ve bazlarla) etkileşimi:
ZnO + H2S04 = ZnS04 + H2O,
C02 + 2KOH = K2C03 + H20,
2 NaOH + Al203 = 2 NaAlO2 + H20.
3. Bazların orta ve asidik tuzlarla etkileşimi:
CuS04 + 2KOH = Cu(OH)2 ↓ + K2S04 ,
K2S04 + Ba(OH)2 = 2KOH + BaS04↓ .
2NaHSO3 + 2KOH = Na2S03 + K2S03 + 2H20,
Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2 = BaCO3↓ + CaC03 ↓ + 2H20.
Cu(OH)2 + 2NaHSO4 = CuS04 + Na2S04 + 2H20.
4. Oksijensiz asitlerin tuzları ayrıca metallerin ve metal olmayanların doğrudan etkileşimi yoluyla da elde edilebilir:
2 Mg + Cl2 = MgCl2.
Tuzların kimyasal özellikleri
Tuzların kimyasal reaksiyonları sırasında, bileşimlerinde yer alan hem katyonların hem de anyonların özellikleri ortaya çıkar. Çözeltilerdeki metal katyonları diğer anyonlarla reaksiyona girerek çözünmeyen bileşikler oluşturabilir. Öte yandan, tuzların içerdiği anyonlar katyonlarla birleşerek çökelme veya hafif ayrışmış bileşikler (veya redoks reaksiyonlarında) oluşturabilir. Böylece tuzlar reaksiyona girebilir:
|
1. Metallerle |
Cu + HgCl2 = CuCl2 + Hg, Zn + Pb(NO 3) 2 = Zn(NO 3) 2 + Pb. |
|
2. Asitlerle |
Na2C03 + 2HCl = 2NaCl + H20 + C02, AgCl + HBr = AgBr ↓ + HCl |
|
3. Tuzlu |
AgNO3 + NaCl = AgCl ↓ + NaNO3, K 2 CrO 4 + Pb(NO 3) 2 = KNO 3 + PbCrO 4↓ . |
|
4. Nedenleriyle |
CuS04 + 2NaOH = Cu(OH)2 ↓ + Na2S04, Ni(N03)2 + 2KOH = Ni(OH)2 + 2KN03. |
|
5. Pek çok tuz ısıtıldığında stabildir. Bununla birlikte, amonyum tuzlarının yanı sıra elementlerin daha yüksek veya daha düşük oksidasyon durumları sergilediği düşük aktif metallerin, zayıf asitlerin ve asitlerin bazı tuzları ısıtıldığında ayrışır: CaCO3 = CaO + CO2, 2Ag2C03 = 4Ag + 2CO2 + O2, NH4Cl = NH3 + HCl, 2KNO3 = 2KNO2 + Ö2, 2FeS04 = Fe203 + SO2 + SO3, 4FeS04 = 2Fe203 + 4SO2 + O2, NH4NO3 = N20 + 2H20. |
|
M.V. Andryukhova, L.N. Borodina
Orta tuzların metallerle etkileşimi
Bir tuzun bir metalle reaksiyonu, başlangıçtaki serbest metalin, orijinal tuzun bir parçası olan metalden daha aktif olması durumunda meydana gelir. Elektrokimyasal metal voltaj serilerini kullanarak hangi metalin daha aktif olduğunu öğrenebilirsiniz.
Örneğin demir, bakırdan daha aktif olduğu için sulu bir çözeltide bakır sülfat ile etkileşime girer (aktivite serisinin solunda):
Aynı zamanda demir, çinkodan daha az aktif olduğu için çinko klorür çözeltisiyle reaksiyona girmez:
Alkali ve toprak alkali metaller gibi aktif metallerin, sulu tuz çözeltilerine eklendiğinde öncelikle tuzla değil, çözeltinin içerdiği suyla reaksiyona gireceği belirtilmelidir.
Orta tuzların metal hidroksitlerle etkileşimi
Bu durumda metal hidroksitlerin Me(OH)x tipindeki bileşikler anlamına geldiğini belirtelim.
Orta tuzun metal hidroksit ile reaksiyona girebilmesi için eşzamanlı (!) iki gereksinimin karşılanması gerekir:
- amaçlanan ürünlerde tortu veya gaz tespit edilmelidir;
- orijinal tuz ve orijinal metal hidroksitin çözünür olması gerekir.
Bu kuralı anlamak için birkaç duruma bakalım.
Aşağıdaki tepkimelerden hangilerinin gerçekleştiğini belirleyelim ve gerçekleşen tepkimelerin denklemlerini yazalım:
- 1) PbS + KOH
- 2) FeCl3 + NaOH
Kurşun sülfit ve potasyum hidroksitin ilk etkileşimini düşünün. Sözde iyon değişim reaksiyonunu yazıp, reaksiyonun gerçekten gerçekleşip gerçekleşmediği henüz bilinmeyecek şekilde sol ve sağ tarafa “perdeler” ile işaretleyelim:
Söz konusu ürünlerde, çözünürlük tablosuna göre çözünmeyen ve çökelmesi gereken kurşun (II) hidroksiti görüyoruz. Bununla birlikte, başka bir zorunlu gereksinimin (orijinal tuz ve hidroksitin çözünürlüğü) karşılandığını kontrol etmediğimizden reaksiyonun ilerlediği sonucuna henüz varılamaz. Kurşun sülfit çözünmeyen bir tuzdur; bu, tuz ile metal hidroksit arasındaki reaksiyonun gerçekleşmesi için zorunlu şartlardan biri karşılanmadığından reaksiyonun ilerlemediği anlamına gelir. Onlar.:
Demir(III) klorür ile potasyum hidroksit arasında önerilen ikinci etkileşimi ele alalım. Beklenen iyon değişim reaksiyonunu yazalım ve ilk durumda olduğu gibi sol ve sağ tarafa “perdeler” ile işaretleyelim:
Söz konusu ürünlerde çözünmeyen ve çökelmesi gereken demir (III) hidroksiti görüyoruz. Ancak reaksiyonun gidişatı hakkında bir sonuca varmak henüz mümkün değil. Bunu yapmak için orijinal tuz ve hidroksitin çözünürlüğünü de sağlamalısınız. Her iki başlangıç malzemesi de çözünürdür, bu da reaksiyonun devam ettiği sonucuna varabileceğimiz anlamına gelir. Denklemini yazalım:
Orta tuzların asitlerle reaksiyonları
Orta boy bir tuz, bir çökelti veya zayıf bir asit oluştuğunda bir asitle reaksiyona girer.
Çözünürlük tablosunu kullanarak beklenen ürünler arasında bir çökeltiyi tanımak neredeyse her zaman mümkündür. Örneğin, sülfürik asit baryum nitratla reaksiyona girer, çünkü çözünmeyen baryum sülfat çöker:
Zayıf asitlerin çoğu suda çözünebildiğinden, zayıf bir asidi çözünürlük tablosundan tanımak imkansızdır. Bu nedenle zayıf asitlerin listesi ezberlenmelidir. Zayıf asitler arasında H2S, H2C03, H2S03, HF, HNO2, H2Si03 ve tüm organik asitler bulunur.
Örneğin hidroklorik asit, sodyum asetat ile reaksiyona girerek zayıf bir organik asit (asetik asit) oluşturur:
Hidrojen sülfit H2S'nin sadece zayıf bir asit olmadığı, aynı zamanda suda az çözündüğü ve bu nedenle ondan bir gaz halinde (çürük yumurta kokusuyla) salındığı belirtilmelidir:
Ek olarak, zayıf asitlerin (karbonik ve sülfürlü) kararsız olduğunu ve oluştuktan hemen sonra karşılık gelen asit oksit ve suya ayrıştıklarını kesinlikle unutmamalısınız:
Yukarıda, bir tuzun bir asitle reaksiyonunun, bir çökelti veya zayıf bir asit oluşması durumunda meydana geldiği söylenmişti. Onlar. amaçlanan ürünlerde çökelti yoksa ve güçlü bir asit mevcutsa reaksiyon ilerlemeyecektir. Bununla birlikte, konsantre sülfürik asidin, katı klorürlere etki ederken hidrojen klorürün yerini alması durumunda, resmi olarak bu kuralın kapsamına girmeyen bir durum vardır:
Bununla birlikte, konsantre sülfürik asit ve katı sodyum klorür yerine bu maddelerin çözeltilerini alırsanız, reaksiyon gerçekten işe yaramayacaktır:
Orta tuzların diğer orta tuzlarla reaksiyonları
Ara tuzlar arasındaki reaksiyon şu durumlarda meydana gelir: eşzamanlı (!) iki gereksinim karşılanır:
- orijinal tuzlar çözünürdür;
- Beklenen ürünler tortu veya gaz içeriyor.
Örneğin, baryum sülfat potasyum karbonatla reaksiyona girmez çünkü amaçlanan ürünler bir çökelti (baryum karbonat) içermesine rağmen orijinal tuzların çözünürlük gereksinimi karşılanmaz.
Aynı zamanda, baryum klorür çözeltideki potasyum karbonatla reaksiyona girer, çünkü her iki orijinal tuz da çözünürdür ve ürünlerde bir çökelti vardır:
Tek durumda tuzların etkileşimi sırasında bir gaz oluşur - herhangi bir nitrit çözeltisi ısıtıldığında herhangi bir amonyum tuzu çözeltisi ile karıştırılırsa:
Gaz (azot) oluşumunun nedeni, çözeltinin aynı anda NH4 + katyonları ve NO2 - anyonlarını içermesi ve termal olarak kararsız amonyum nitrit oluşturması ve bu denkleme göre ayrışmasıdır:
Tuzların termal ayrışmasının reaksiyonları
Karbonat ayrışması
Tüm çözünmeyen karbonatların yanı sıra lityum ve amonyum karbonatlar termal olarak kararsızdır ve ısıtıldığında ayrışır. Metal karbonatlar metal oksit ve karbondioksite ayrışır:
ve amonyum karbonat üç ürün üretir: amonyak, karbondioksit ve su:
Nitrat ayrışması
Kesinlikle tüm nitratlar ısıtıldığında ayrışır ve ayrışma türü metalin aktivite serisindeki konumuna bağlıdır. Metal nitratların ayrışma şeması aşağıdaki çizimde gösterilmektedir:
Dolayısıyla, örneğin bu şemaya uygun olarak sodyum nitrat, alüminyum nitrat ve cıva nitratın ayrışma denklemleri şu şekilde yazılmıştır:
Amonyum nitratın ayrışmasının özgüllüğüne de dikkat edilmelidir:
Amonyum tuzlarının ayrışması
Amonyum tuzlarının termal ayrışmasına çoğunlukla amonyak oluşumu eşlik eder:
Asit kalıntısı amonyak yerine oksitleyici özelliklere sahipse, oksidasyonunun bir ürünü oluşur, örneğin moleküler nitrojen N2 veya nitrik oksit (I):
Asit tuzlarının kimyasal özellikleri
Asit tuzlarının alkalilere ve asitlere oranı
Asidik tuzlar alkalilerle reaksiyona girer. Ayrıca alkali, asit tuzuyla aynı metali içeriyorsa orta tuzlar oluşur:
Ayrıca, bir asit tuzunun asidik kalıntısında, örneğin sodyum dihidrojen fosfatta olduğu gibi iki veya daha fazla hareketli hidrojen atomu kaldıysa, her ikisinin de ortalama olarak oluşması mümkündür:
ve asit kalıntısında daha az sayıda hidrojen atomuna sahip başka bir asidik tuz:
Asit tuzlarının, başka bir metalin oluşturduğular da dahil olmak üzere herhangi bir alkali ile reaksiyona girdiğine dikkat etmek önemlidir. Örneğin:
Zayıf asitlerin oluşturduğu asit tuzları, güçlü asitlerle karşılık gelen orta tuzlara benzer şekilde reaksiyona girer:
Asit tuzlarının termal ayrışması
Tüm asidik tuzlar ısıtıldığında ayrışır. Kimyadaki Birleşik Devlet Sınavı programının bir parçası olarak asit tuzlarının ayrışma reaksiyonlarından bikarbonatların nasıl ayrıştığını öğrenmelisiniz. Metal bikarbonatlar zaten 60 o C'nin üzerindeki sıcaklıklarda ayrışır. Bu durumda metal karbonat, karbondioksit ve su oluşur:
Son iki reaksiyon, elektrikli su ısıtıcılar, çamaşır makineleri vb. su ısıtma elemanlarının yüzeyinde kireç oluşumunun ana nedenidir.
Amonyum bikarbonat katı bir kalıntı bırakmadan ayrışarak iki gaz ve su buharı oluşturur:
Bazik tuzların kimyasal özellikleri
Bazik tuzlar her zaman tüm güçlü asitlerle reaksiyona girer. Bu durumda, ana tuzdakiyle aynı asidik kalıntıya sahip bir asit kullanıldığında ara tuzlar oluşturulabilir veya bazik tuzdaki asidik kalıntı, onunla reaksiyona giren asidin asidik kalıntısından farklıysa karışık tuzlar oluşturulabilir:
Ayrıca bazik tuzlar ısıtıldığında ayrışma reaksiyonları ile karakterize edilir, örneğin:
Kompleks tuzların kimyasal özellikleri (alüminyum ve çinko bileşikleri örneğini kullanarak)
Kimyadaki Birleşik Devlet Sınavı programının bir parçası olarak, tetrahidroksoalüminatlar ve tetrahidroksoalüminatlar gibi karmaşık alüminyum ve çinko bileşiklerinin kimyasal özellikleri öğrenilmelidir.
Tetrahidroksoalüminatlar ve tetrahidroksozinkatlar, anyonları sırasıyla - ve 2- formüllerine sahip olan tuzlardır. Örnek olarak sodyum tuzlarını kullanarak bu tür bileşiklerin kimyasal özelliklerini ele alalım:
Bu bileşikler, diğer çözünür kompleks bileşikler gibi iyi ayrışır, ancak hemen hemen tüm kompleks iyonlar (köşeli parantez içindekiler) bozulmadan kalır ve daha fazla ayrışmaz:
Aşırı güçlü asidin bu bileşikler üzerindeki etkisi iki tuzun oluşumuna yol açar:
Güçlü asitlerin eksikliğine maruz kaldıklarında yalnızca aktif metal yeni tuza geçer. Hidroksitlerdeki alüminyum ve çinko çökelir:
Alüminyum ve çinko hidroksitlerin güçlü asitlerle çökeltilmesi iyi bir seçim değildir, çünkü çökeltinin bir kısmını çözmeden kesinlikle gerekli miktarda güçlü asit eklemek zordur. Bu nedenle çok zayıf asidik özelliklere sahip olan ve bu nedenle hidroksit çökeltisini çözemeyen karbondioksit kullanılır:
Tetrahidrokzoalüminat durumunda, hidroksit çökeltmesi kükürt dioksit ve hidrojen sülfür kullanılarak da gerçekleştirilebilir:
Tetrahidroksozinkat durumunda, çinko hidroksit yerine çinko sülfit çökeldiğinden hidrojen sülfit ile çökeltme imkansızdır:
Tetrahidroksozinkat ve tetrahidrokzoalüminat çözeltileri buharlaştırılıp ardından kalsinasyona tabi tutulduğunda bu bileşikler sırasıyla çinkoata ve alüminata dönüşür.
TANIM
Tuzlar, ayrışması metal katyonları (amonyum iyonları veya kompleks iyonları) ve asidik kalıntıların anyonlarını üreten elektrolitlerdir:
\(\ \mathrm(NaNOZ) \mapsto \mathrm(Na)++\mathrm(NOZ)_(-) \);
\(\ \mathrm(NH) 4 \mathrm(NO) 3 \leftrightarrow \mathrm(NH) 4++\mathrm(NO) 3_(-) \);
\(\ \mathrm(KAl)(\mathrm(SO) 4) 2 \leftrightarrow \mathrm(K)++\mathrm(Al) 3++2 \mathrm(SO) 42- \);
\(\ [\mathrm(Zn)(\mathrm(NH) 3) 4] \mathrm(Cl) 2[\mathrm(Zn)(\mathrm(NH) 3) 4] 2++2 \mathrm(Cl) \).
Tuzlar genellikle üç gruba ayrılır: orta (\(\ \mathrm(NaCl) \)), asidik (\(\ \mathrm(NaHCO) 3 \)) ve bazik (\(\ \mathrm(Fe)(\mathrm) ( OH))\mathrm(Cl)\)). Ayrıca ikili (karışık) ve kompleks tuzlar da vardır. Çift tuzlar iki katyon ve bir anyondan oluşur. Yalnızca katı halde bulunurlar.
Tuzların kimyasal özellikleri
a) asit tuzları
Asit tuzları ayrışma üzerine metal katyonlarını (amonyum iyonu), hidrojen iyonlarını ve asit kalıntısının anyonlarını verir:
\(\ \mathrm(NaHCO) 3+\mathrm(Na)++\mathrm(H)++\mathrm(CO) 32 \).
Asit tuzları, hidrojen atomlarının karşılık gelen asit ile metal atomları ile eksik değiştirilmesinin ürünleridir.
Asit tuzları termal olarak kararsızdır ve ısıtıldıklarında ayrışarak ara tuzlar oluşturur:
\(\ \mathrm(Ca)(\mathrm(HCO) 3) 2=\mathrm(CaCOZ) \downarrow+\mathrm(CO) 2 \uparrow+\mathrm(H) 2 \mathrm(O) \).
Alkalilerle nötralizasyon reaksiyonları asit tuzlarının karakteristiğidir:
\(\ \mathrm(Ca)(\mathrm(HCO) 3) 2+\mathrm(Ca)(\mathrm(OH)) 2=2 \mathrm(Ca) \mathrm(CO) 3 \downarrow+2 \mathrm (H) 2 \mathrm(O) \).
b) bazik tuzlar
Ayrışma sırasında bazik tuzlar metal katyonları, asit anyonları ve OH iyonları üretir:
\(\ \mathrm(Fe)(\mathrm(OH)) \mathrm(Cl) \rightarrow \mathrm(Fe)(\mathrm(OH))++\mathrm(Cl)-+\mathrm(Fe) 2+ +\mathrm(OH)-+\mathrm(Cl)\).
Bazik tuzlar, karşılık gelen bazın hidroksil gruplarının asidik kalıntılarla eksik değiştirilmesinin ürünleridir.
Bazik tuzlar ve asidik tuzlar termal olarak kararsızdır ve ısıtıldığında ayrışır:
\(\ [\mathrm(Cu)(\mathrm(OH))] 2 \mathrm(CO) 3=2 \mathrm(CuO)+\mathrm(CO) 2+\mathrm(H) 2 \mathrm(O) \).
Asitlerle nötralizasyon reaksiyonları bazik tuzların karakteristiğidir:
\(\ \mathrm(Fe)(\mathrm(OH)) \mathrm(Cl)+\mathrm(HCl) \& \text ( bull; ) \mathrm(FeCl) 2+\mathrm(H) 2 \mathrm( Ö)\).
c) orta tuz
Ayrışma sırasında orta tuzlar yalnızca metal katyonları (amonyum iyonu) ve asit kısmı anyonlarını verir (yukarıya bakın). Orta tuzlar, ilgili asidin hidrojen atomlarının metal atomlarıyla tamamen değiştirilmesinin ürünleridir.
Çoğu orta tuz termal olarak kararsızdır ve ısıtıldığında ayrışır:
\(\ \mathrm(CaCO) 3=\mathrm(CaO)+\mathrm(CO) 2 \);
\(\ \mathrm(NH) 4 \mathrm(Cl)=\mathrm(NH) 3+\mathrm(HCl) \);
\(\ 2 \mathrm(Cu)(\mathrm(NO) 3) 2=2 \mathrm(CuO)+4 \mathrm(NO) 2+\mathrm(O) 2 \).
Sulu bir çözeltide tuzlar hidrolize uğrar:
\(\ \mathrm(Al) 2 \mathrm(S) 3+6 \mathrm(H) 2 \mathrm(O) 2 \mathrm(Al)(\mathrm(OH)) 3+3 \mathrm(H) 2 \mathrm(S)\);
\(\ \mathrm(K) 2 \mathrm(S)+\mathrm(H) 2 \mathrm(O) \rightarrow \mathrm(KHS)+\mathrm(KOH) \);
\(\ \mathrm(Fe)(\mathrm(NO) 3) 3+\mathrm(H) 2 \mathrm(O) \rightarrow \mathrm(Fe)(\mathrm(OH))(\mathrm(NO) 3 ) 2+\mathrm(HNO) 3\).
Orta tuzlar asitler, bazlar ve diğer tuzlarla değişim reaksiyonlarına girer:
\(\ \mathrm(Pb)(\mathrm(NO) 3) 2+\mathrm(H) 2 \mathrm(S)=\mathrm(PbS) \downarrow+2 \mathrm(HNO) 3 \);
\(\ \mathrm(Fe) 2(\mathrm(SO) 4) 3+3 \mathrm(Ba)(\mathrm(OH)) 2=2 \mathrm(Fe)(\mathrm(OH)) 3 \downarrow +3 \mathrm(BaSO) 4\downarrow \);
\(\ \mathrm(CaBr) 2+\mathrm(K) 2 \mathrm(CO) 3=\mathrm(CaCO) 3 \downarrow+2 \mathrm(KBr) \).
Tuzların fiziksel özellikleri
Çoğu zaman tuzlar, iyonik kristal kafesli kristalli maddelerdir. Tuzların erime noktaları yüksektir. ne zaman tuzlar dielektriktir. Tuzların sudaki çözünürlüğü değişir.
Tuzların elde edilmesi
a) asit tuzları
Asit tuzları elde etmenin ana yöntemleri, asitlerin eksik nötrleştirilmesi, fazla asit oksitlerin bazlar üzerindeki etkisi ve asitlerin tuzlar üzerindeki etkisidir:
\(\ \mathrm(NaOH)+\mathrm(H) 2 \mathrm(SO) 4=\mathrm(NaHSO) 4+\mathrm(H) 2 \mathrm(O) \);
\(\ \mathrm(Ca)(\mathrm(OH)) 2+2 \mathrm(CO) 2=\mathrm(Ca)(\mathrm(HCO) 3) 2 \);
\(\ \mathrm(CaCO) 3+\mathrm(CO) 2+\mathrm(H) 2 \mathrm(O)=\mathrm(Ca)(\mathrm(HCO) 3) 2\).
b) bazik tuzlar
Bazik tuzlar, tuzlu su çözeltisine az miktarda alkalinin dikkatli bir şekilde eklenmesiyle veya zayıf asitlerin orta tuzlarla reaksiyona sokulmasıyla hazırlanır:
\(\ \mathrm(AICl) 3+2 \mathrm(NaOH)=\mathrm(Al)(\mathrm(OH)) 2 \mathrm(Cl)+2 \mathrm(NaCl) \);
\(\ 2 \mathrm(MgCl) 2+2 \mathrm(Na) 2 \mathrm(CO) 3+\mathrm(H) 2 \mathrm(O)=[\mathrm(Mg)(\mathrm(OH)) ] 2 \mathrm(CO) 3 \downarrow+\mathrm(CO) 2+2 \mathrm(NaCl) \).
c) orta tuz
Ortamın tuzlarını elde etmenin ana yöntemleri, asitlerin metaller, bazik veya amfoterik oksitler ve bazlarla reaksiyonunun yanı sıra bazların asidik veya amfoterik oksitler ve asitlerle reaksiyonu, asitlerin ve bazik oksitlerin reaksiyonu ve değişim reaksiyonudur. :
\(\ \mathrm(Mg)+\mathrm(H) 2 \mathrm(SO) 4=\mathrm(MgSO) 4+\mathrm(H) 2 \);
\(\ \mathrm(Ag) 2 \mathrm(O)+2 \mathrm(HNO) \mathbf(3)=2 \mathrm(AgNO) \mathbf(3)+\mathrm(H) 2 \mathrm(O) \);
\(\ \mathrm(Cu)(\mathrm(OH)) 2+2 \mathrm(HCl)=\mathrm(CuCl) 2+2 \mathrm(H) 20 \);
\(\ 2 \mathrm(KOH)+\mathrm(SO) 2=\mathrm(K) 2 \mathrm(SO) 3+\mathrm(H) 20 \);
\(\ \mathrm(CaO)+\mathrm(SO) 3=\mathrm(CaSO) 4 \);
\(\ \mathrm(BaCl) 2+\mathrm(MgSO) 4=\mathrm(MgCl) 2+\mathrm(BaSO) 4\downarrow \).
Problem çözme örnekleri
5,9 g amonyak 5,6 l (N.O.) hidrojen klorür ile reaksiyona girdiğinde oluşan amonyum klorürün kütlesini belirleyin.
Amonyak ve hidrojen klorürden amonyum klorür oluşumuna ilişkin denklemi yazalım: \(\ \mathrm(NH) 3+\mathrm(HCl)=\mathrm(NH) 4 \mathrm(Cl) \).
Maddelerden hangisinin fazla, hangisinin eksik olduğunu belirleyin:
\(\ \mathrm(v)(\mathrm(NH) 3)=\mathrm(m)(\mathrm(NH) 3) / \mathrm(M)(\mathrm(NH) 3)=5,6 / 17 =0,33 \) mol;
\(\ \mathrm(v)(\mathrm(HCl))=\mathrm(V)(\mathrm(HCl)) / \mathrm(Vm)=5,6 / 22,4=0,25 \) mol.
Hesaplama, yetersiz tedarik edilen bir madde olan hidroklorik asit üzerinden yapılır. Amonyum klorürün kütlesini hesaplayın:
\(\ \mathrm(v)(\mathrm(HCl))=\mathrm(v)(\mathrm(NH) 4 \mathrm(Cl))=0,25 \) mol;
\(\ (\mathrm(NH) 4 \mathrm(Cl))=0,25 \times 53,5=13,375 \mathrm(g)\).
Amonyum klorürün kütlesi 13.375 g'dır.
Gübre olarak kullanılan 250 g amonyum sülfat elde etmek için gereken madde miktarını, hacmini (b.o.s.) ve amonyak kütlesini belirleyin.
Amonyak ve sülfürik asitten amonyum sülfat üretme reaksiyonunun denklemini yazalım:
\(\ 2 \mathrm(NH) 3+\mathrm(H) 2 \mathrm(SO) 4=(\mathrm(NH) 4) \quad 2 \mathrm(SO) 4 \).
Amonyum sülfatın molar kütlesi, element tablosu kullanılarak hesaplanmıştır. Mendeleev - 132 g/mol. Daha sonra amonyum sülfat miktarı:
\(\ \mathrm(v)((\mathrm(NH) 4) \quad 2 \mathrm(SO) 4)=\mathrm(m)((N H 4) 2 S 04) / M((N H 4) 2 S 04)\)
\(\ \mathrm(v)((\mathrm(NH) 4) \quad 2 \mathrm(S) 04)=250 / 132=1,89 \) mol
Reaksiyon denklemine göre \(\ \mathrm(v)((\mathrm(NH) 4) \quad 2 \mathrm(S) 04) : \mathrm(v)(\mathrm(NH) 3)=1: 2 \), dolayısıyla amonyak miktarı:
\(\ \mathrm(v)(\mathrm(NH) 3)=2 \times \mathrm(v)((\mathrm(NH) 4) 2 \mathrm(SO) 4)=2 \times 1,89= 3,79\ ) mol.
Amonyak hacmini belirleyelim:
\(\ \mathrm(V)(\mathrm(NH) 3)=\mathrm(v)(\mathrm(NH) 3) \times \mathrm(V)_(\mathrm(m)) \);
\(\V(NH3)=3,79 \times 22,4=84,8 l\).
D.I. tarafından kimyasal elementler tablosu kullanılarak hesaplanan amonyağın molar kütlesi. Mendeleev – 17 g/mol. O halde amonyağın kütlesini bulalım:
\(\ \mathrm(m)(\mathrm(NH) 3)=\mathrm(v)(\mathrm(NH) 3) \times \mathrm(M)(\mathrm(NH) 3) \);
\(\ \mathrm(m)(\mathrm(NH) 3)=3,79 \times 17=64,43 \mathrm(g) \).
Amonyak maddesi miktarı 3,79 mol, amonyak hacmi 84,8 l, amonyak kütlesi 64,43 g'dır.
Tuzlar molekülleri metal atomlarından ve asidik kalıntılardan oluşan (bazen hidrojen içerebilir) karmaşık maddelerdir. Örneğin, NaCl sodyum klorürdür, CaS04 kalsiyum sülfattır vb.
Pratikte tüm tuzlar iyonik bileşiklerdir, Bu nedenle tuzlarda asidik kalıntı iyonları ve metal iyonları birbirine bağlanır:
Na + Cl – – sodyum klorür
Ca 2+ SO 4 2– – kalsiyum sülfat, vb.
Tuz, bir asitin hidrojen atomlarının bir metalin kısmen veya tamamen ikame edilmesinin ürünüdür. Bu nedenle aşağıdaki tuz türleri ayırt edilir:
1. Orta tuzlar– asitteki tüm hidrojen atomlarının yerini bir metal alır: Na2C03, KNO3, vb.
2. Asit tuzları– asitteki tüm hidrojen atomlarının yerini bir metal almaz. Elbette asit tuzları yalnızca di- veya polibazik asitler oluşturabilir. Monobazik asitler asidik tuzlar üretemez: NaHC03, NaH2P04, vb. D.
3. Çift tuzlar– bir di- veya polibazik asidin hidrojen atomlarının yerini bir metal değil iki farklı metal alır: NaKCO 3, KAl(SO 4) 2, vb.
4. Temel tuzlar bazların hidroksil gruplarının asidik kalıntılarla eksik veya kısmi ikamesinin ürünleri olarak düşünülebilir: Al(OH)S04, Zn(OH)Cl, vb.
Uluslararası terminolojiye göre her asidin tuzunun adı, elementin Latince adından gelir.Örneğin, sülfürik asit tuzlarına sülfatlar denir: CaS04 - kalsiyum sülfat, MgS04 - magnezyum sülfat vb.; hidroklorik asit tuzlarına klorürler denir: NaCl - sodyum klorür, ZnCI2 - çinko klorür, vb.
Dibazik asit tuzlarının adına “bi” veya “hidro” parçacığı eklenir: Mg(HCl3)2 – magnezyum bikarbonat veya bikarbonat.
Tribazik asitte yalnızca bir hidrojen atomunun bir metal ile değiştirilmesi koşuluyla, "dihidro" ön eki eklenir: NaH2P04 - sodyum dihidrojen fosfat.
Tuzlar suda çok farklı çözünürlüklere sahip katı maddelerdir.
Tuzların kimyasal özellikleri
Tuzların kimyasal özellikleri, bunların bir parçası olan katyon ve anyonların özelliklerine göre belirlenir.
1. Bazı tuzlar ısıtıldığında ayrışır:
CaCO3 = CaO + CO2
2. Asitlerle etkileşime geçin yeni bir tuz ve yeni bir asit oluşumuyla. Bu reaksiyonun gerçekleşebilmesi için asidin, asitten etkilenen tuzdan daha güçlü olması gerekir:
2NaCl + H2S04 → Na2S04 + 2HCl.
3. Bazlarla etkileşime gir yeni bir tuz ve yeni bir baz oluşturarak:
Ba(OH)2 + MgS04 → BaS04 ↓ + Mg(OH)2.
4. Birbirinizle etkileşim kurun yeni tuzların oluşumu ile:
NaCl + AgN03 → AgCl + NaN03 .
5. Metallerle etkileşime girer, tuzun bir parçası olan metalin aktivite aralığında olanlar:
Fe + CuS04 → FeS04 + Cu↓.
Hala sorularınız mı var? Tuzlar hakkında daha fazla bilgi edinmek ister misiniz?
Bir öğretmenden yardım almak için kaydolun.
İlk ders ücretsiz!
web sitesi, materyalin tamamını veya bir kısmını kopyalarken kaynağa bir bağlantı gereklidir.
Kimyasal denklemler
Kimyasal denklem bir reaksiyonun kimyasal formüller kullanılarak ifadesidir. Kimyasal denklemler hangi maddelerin kimyasal reaksiyona girdiğini ve bu reaksiyon sonucunda hangi maddelerin oluştuğunu gösterir. Denklem kütlenin korunumu yasası temelinde derlenmiştir ve kimyasal reaksiyona katılan maddelerin niceliksel ilişkilerini gösterir.
Örnek olarak potasyum hidroksitin fosforik asit ile etkileşimini düşünün:
H3PO4 + 3 KOH = K3PO4 + 3 H20.
Denklemden, 1 mol ortofosforik asidin (98 g) 3 mol potasyum hidroksit (3.56 g) ile reaksiyona girdiği açıktır. Reaksiyon sonucunda 1 mol potasyum fosfat (212 g) ve 3 mol su (3·18 g) oluşur.
98 + 168 = 266 gr; 212 + 54 = 266 g reaksiyona giren maddelerin kütlesinin reaksiyon ürünlerinin kütlesine eşit olduğunu görüyoruz. Bir kimyasal reaksiyonun denklemi, belirli bir reaksiyonla ilgili çeşitli hesaplamalar yapmanızı sağlar.
Karmaşık maddeler dört sınıfa ayrılır: oksitler, bazlar, asitler ve tuzlar.
Oksitler- bunlar biri oksijen olan iki elementten oluşan karmaşık maddelerdir; Oksit, bir elementin oksijenle oluşturduğu bileşiktir.
Oksitlerin adı, oksidin bir parçası olan elementin adından türetilmiştir. Örneğin BaO baryum oksittir. Oksit elementinin değişken bir değeri varsa, o zaman elementin adından sonra değeri parantez içinde Romen rakamıyla gösterilir. Örneğin FeO demir (I) oksit, Fe2O3 ise demir (III) oksittir.
Tüm oksitler tuz oluşturan ve tuz oluşturmayan olarak ikiye ayrılır.
Tuz oluşturan oksitler, kimyasal reaksiyonlar sonucunda tuz oluşturan oksitlerdir. Bunlar, suyla etkileşime girdiğinde karşılık gelen asitleri ve bazlarla etkileşime girdiğinde karşılık gelen asidik ve normal tuzları oluşturan metal ve metal olmayan oksitlerdir. Örneğin bakır oksit (CuO) tuz oluşturan bir oksittir, çünkü örneğin hidroklorik asit (HCl) ile reaksiyona girdiğinde bir tuz oluşur:
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O.
Kimyasal reaksiyonlar sonucunda başka tuzlar elde edilebilir:
CuO + SO3 → CuSO4.
Tuz oluşturmayan oksitler, tuz oluşturmayan oksitlerdir. Örnekler arasında CO, N2O, NO yer alır.
Tuz oluşturan oksitler 3 tiptir: bazik (“baz” kelimesinden), asidik ve amfoterik.
Bazik oksitler, baz sınıfına ait hidroksitlere karşılık gelen metal oksitlerdir. Bazik oksitler arasında örneğin Na2O, K2O, MgO, CaO vb. bulunur.
Bazik oksitlerin kimyasal özellikleri
1. Suda çözünebilen bazik oksitler su ile reaksiyona girerek bazlar oluşturur:
Na2O + H2O → 2NaOH.
2. Asit oksitlerle reaksiyona girerek ilgili tuzları oluşturur
Na2O + SO3 → Na2SO4.
3. Asitlerle reaksiyona girerek tuz ve su oluşturur:
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O.
4. Amfoterik oksitlerle reaksiyona girer:
Li2O + Al2O3 → 2LiAlO2.
5. Bazik oksitler asidik oksitlerle reaksiyona girerek tuzlar oluşturur:
Na2O + SO3 = Na2SO4
Oksitlerin bileşimi metal olmayan bir maddeyi veya ikinci element olarak en yüksek değerliliğe (genellikle IV'ten VII'ye kadar) sahip bir metal içeriyorsa, bu tür oksitler asidik olacaktır. Asidik oksitler (asit anhidritler), asit sınıfına ait hidroksitlere karşılık gelen oksitlerdir. Bunlar örneğin CO2, SO3, P2O5, N2O3, Cl2O5, Mn2O7 vb.'dir. Asidik oksitler su ve alkalilerde çözünerek tuz ve su oluşturur.
Asit oksitlerin kimyasal özellikleri
1. Asit oluşturmak için suyla reaksiyona girer:
SO3 + H2O → H2SO4.
Ancak tüm asidik oksitler suyla (SiO2 vb.) doğrudan reaksiyona girmez.
2. Bir tuz oluşturmak için bazlı oksitlerle reaksiyona girer:
CO2 + CaO → CaCO3
3. Alkalilerle reaksiyona girerek tuz ve su oluşturur:
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O.
Amfoterik oksit, amfoterik özelliklere sahip bir element içerir. Amfoterisite, bileşiklerin koşullara bağlı olarak asidik ve bazik özellikler sergileme yeteneğini ifade eder. Örneğin çinko oksit ZnO bir baz veya bir asit (Zn(OH)2 ve H2ZnO2) olabilir. Amfoterisite, koşullara bağlı olarak amfoterik oksitlerin bazik veya asidik özellikler sergilemesi, örneğin Al2O3, Cr2O3, MnO2; Fe2O3 ZnO. Örneğin çinko oksidin amfoterik yapısı, hem hidroklorik asit hem de sodyum hidroksit ile etkileşime girdiğinde kendini gösterir:
ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H20
ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H20
Amfoterik oksitlerin tümü suda çözünmediği için bu tür oksitlerin amfoterik doğasını kanıtlamak çok daha zordur. Örneğin, alüminyum (III) oksit, potasyum disülfatla füzyonunun reaksiyonunda temel özellikler ve hidroksitlerle kaynaştığında asidik özellikler sergiler:
Al2O3 + 3K2S2O7 = 3K2SO4 + A12(SO4)3
Al2O3 + 2KOH = 2KAlO2 + H2O
Farklı amfoterik oksitler için özelliklerin ikiliği değişen derecelerde ifade edilebilir. Örneğin, çinko oksit hem asitlerde hem de alkalilerde eşit derecede kolay çözünür ve demir (III) oksit - Fe2O3 - ağırlıklı olarak bazik özelliklere sahiptir.
Amfoterik oksitlerin kimyasal özellikleri
1. Asitlerle reaksiyona girerek tuz ve su oluşturur:
ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O.
2. Katı alkalilerle reaksiyona girer (füzyon sırasında), reaksiyon tuzu - sodyum çinkoat ve su sonucu oluşur:
ZnO + 2NaOH → Na2 ZnO2 + H2O.
Çinko oksit bir alkali çözeltiyle (aynı NaOH) etkileşime girdiğinde başka bir reaksiyon meydana gelir:
ZnO + 2 NaOH + H2O => Na2.
Koordinasyon numarası, yakındaki parçacıkların sayısını belirleyen bir özelliktir: bir molekül veya kristaldeki atomlar veya iyonlar. Her amfoterik metalin kendi koordinasyon numarası vardır. Be ve Zn için 4'tür; Çünkü ve Al 4 veya 6'dır; ve Cr için 6 veya (çok nadiren) 4'tür;
Amfoterik oksitler genellikle suda çözünmez ve onunla reaksiyona girmez.
Basit maddelerden oksit üretme yöntemleri ya elementin oksijenle doğrudan reaksiyonudur:
veya karmaşık maddelerin ayrışması:
a) oksitler
4CrO3 = 2Cr2O3 + 3O2-
b) hidroksitler
Ca(OH)2 = CaO + H2O
c) asitler
H2CO3 = H2O + CO2-
CaCO3 = CaO +CO2
Asitlerin - oksitleyici maddelerin metaller ve metal olmayanlarla etkileşiminin yanı sıra:
Cu + 4HNO3 (kons.) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Oksitler, oksijenin başka bir elementle doğrudan etkileşimi yoluyla veya dolaylı olarak (örneğin tuzların, bazların, asitlerin ayrışması sırasında) elde edilebilir. Normal koşullar altında oksitler katı, sıvı ve gaz halinde bulunur; bu tür bileşikler doğada çok yaygındır. Oksitler yer kabuğunda bulunur. Pas, kum, su, karbondioksit oksitlerdir.
Gerekçeler- bunlar, metal atomlarının bir veya daha fazla hidroksil grubuna bağlandığı moleküllerdeki karmaşık maddelerdir.
Bazlar, ayrıştıklarında anyon olarak yalnızca hidroksit iyonları oluşturan elektrolitlerdir.
NaOH = Na + + OH -
Ca(OH)2 = CaOH + + OH - = Ca2 + + 2OH -
Bazların sınıflandırıldığına dair birkaç işaret vardır:
Bazlar sudaki çözünürlüklerine göre alkaliler ve çözünmezler olarak ikiye ayrılır. Alkaliler, alkali metallerin (Li, Na, K, Rb, Cs) ve alkali toprak metallerin (Ca, Sr, Ba) hidroksitleridir. Diğer tüm bazlar çözünmezdir.
Ayrışma derecesine bağlı olarak bazlar, güçlü elektrolitler (tüm alkaliler) ve zayıf elektrolitler (çözünmeyen bazlar) olarak ikiye ayrılır.
Moleküldeki hidroksil gruplarının sayısına bağlı olarak bazlar monoasit (1 OH grubu), örneğin sodyum hidroksit, potasyum hidroksit, diasit (2 OH grubu), örneğin kalsiyum hidroksit, bakır hidroksit (2), ve poliasit.
Kimyasal özellikler.
Çözeltideki OH - iyonları alkali ortamı belirler.
Alkali çözeltiler göstergelerin rengini değiştirir:
Fenolftalein: colorless ® koyu kırmızı,
Turnusol: menekşe ® mavi,
Metil turuncu: turuncu ® sarı.
Alkali çözeltiler asidik oksitlerle reaksiyona girerek reaksiyona giren asidik oksitlere karşılık gelen asitlerin tuzlarını oluşturur. Alkali miktarına bağlı olarak orta veya asidik tuzlar oluşur. Örneğin, kalsiyum hidroksit karbon(IV) monoksit ile reaksiyona girdiğinde kalsiyum karbonat ve su oluşur:
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3? +H2O
Kalsiyum hidroksit aşırı karbon monoksit (IV) ile reaksiyona girdiğinde kalsiyum bikarbonat oluşur:
Ca(OH)2 + CO2 = Ca(HCO3)2
Ca2+ + 2OH- + CO2 = Ca2+ + 2HCO32-
Tüm bazlar asitlerle reaksiyona girerek tuz ve su oluşturur, örneğin: sodyum hidroksit hidroklorik asitle reaksiyona girdiğinde sodyum klorür ve su oluşur:
NaOH + HCl = NaCl + H2O
Na+ + OH- + H+ + Cl- = Na+ + Cl- + H2O
Bakır(II) hidroksit, hidroklorik asitte çözünerek bakır(II) klorür ve su oluşturur:
Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O
Cu(OH)2 + 2H+ + 2Cl- = Cu2+ + 2Cl- + 2H2O
Cu(OH)2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2O.
Bir asit ile bir baz arasındaki reaksiyona nötrleşme reaksiyonu denir.
Çözünmeyen bazlar ısıtıldığında suya ve baza karşılık gelen metal okside ayrışır, örneğin:
Cu(OH)2 = CuO + H2 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
İyon değiştirme reaksiyonunun tamamlanmasına yönelik koşullardan biri karşılanırsa (bir çökelti oluşur), alkaliler tuz çözeltileriyle etkileşime girer.
2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2? + Na2SO4
2OH- + Cu2+ = Cu(OH)2
Reaksiyon, bakır katyonlarının hidroksit iyonlarıyla bağlanması nedeniyle oluşur.
Baryum hidroksit bir sodyum sülfat çözeltisi ile reaksiyona girdiğinde bir baryum sülfat çökeltisi oluşur.
Ba(OH)2 + Na2SO4 = BaSO4? + 2NaOH
Ba2+ + SO42- = BaSO4
Reaksiyon, baryum katyonlarının ve sülfat anyonlarının bağlanması nedeniyle oluşur.
Asitler - Bunlar, molekülleri metal atomları ve bir asit kalıntısı ile değiştirilebilen veya değiştirilebilen hidrojen atomları içeren karmaşık maddelerdir.
Molekülde oksijenin varlığına veya yokluğuna bağlı olarak asitler, oksijen içeren (H2SO4 sülfürik asit, H2SO3 sülfürik asit, HNO3 nitrik asit, H3PO4 fosforik asit, H2CO3 karbonik asit, H2SiO3 silisik asit) ve oksijensiz (HF) olarak ikiye ayrılır. hidroflorik asit, HC1 hidroklorik asit (hidroklorik asit), HBr hidrobromik asit, HI hidroiyodik asit, H2S hidrosülfür asit).
Asit molekülündeki hidrojen atomu sayısına bağlı olarak asitler monobazik (1 H atomlu), dibazik (2 H atomlu) ve tribaziktir (3 H atomlu).
ASİTLER
Bir asit molekülünün hidrojen içermeyen kısmına asit kalıntısı denir.
Asit kalıntıları bir atomdan (-Cl, -Br, -I) oluşabilir - bunlar basit asit kalıntılarıdır veya bir grup atomdan (-SO3, -PO4, -SiO3) oluşabilir - bunlar karmaşık kalıntılardır.
Sulu çözeltilerde değişim ve ikame reaksiyonları sırasında asidik kalıntılar yok edilmez:
H2SO4 + CuCl2 → CuSO4 + 2 HCl
Anhidrit kelimesi susuz, yani su içermeyen asit anlamına gelir. Örneğin,
H2SO4 - H2O → SO3. Anoksik asitlerin anhidritleri yoktur.
Asit, adını "naya" ve daha az sıklıkla "vaya" sonlarının eklenmesiyle asit oluşturan elementin (asit oluşturucu madde) adından alır: H2SO4 - sülfürik; H2SO3 - kömür; H2SiO3 - silikon vb.
Element birkaç oksijen asidi oluşturabilir. Bu durumda, asitlerin adlarında belirtilen sonlar, elementin daha yüksek bir değer sergilediği zaman olacaktır (asit molekülü yüksek miktarda oksijen atomu içerir). Element daha düşük bir değerlik sergiliyorsa asit adındaki son “boş” olacaktır: HNO3 - nitrik, HNO2 - nitro.
Asitler, anhidritlerin suda çözülmesiyle elde edilebilir. Anhidritlerin suda çözünmemesi durumunda, daha güçlü bir asidin gerekli asidin tuzu üzerindeki etkisi ile asit elde edilebilir. Bu yöntem hem oksijen hem de oksijensiz asitler için tipiktir. Oksijensiz asitler ayrıca hidrojen ve metal olmayan bir maddeden doğrudan sentez yoluyla ve ardından elde edilen bileşiğin su içinde çözülmesiyle de elde edilir:
H2 + Cl2 → 2 HC1;
Ortaya çıkan gaz halindeki HCl ve H2S maddelerinin çözeltileri asitlerdir.
Normal koşullar altında asitler hem sıvı hem de katı halde bulunur.
Asitlerin kimyasal özellikleri
1. Asit çözeltileri göstergelere etki eder. Tüm asitler (silisik hariç) suda oldukça çözünür. Özel maddeler - göstergeler asit varlığını belirlemenizi sağlar.
Göstergeler karmaşık yapıya sahip maddelerdir. Farklı kimyasallarla etkileşimlerine bağlı olarak renk değiştirirler. Nötr çözeltilerde tek renk, baz çözeltilerinde ise başka renk bulunur. Bir asitle etkileşime girdiğinde renklerini değiştirirler: metil turuncu gösterge kırmızıya döner ve turnusol göstergesi de kırmızıya döner.
2. Bazlarla reaksiyona girerek su ve değişmemiş asidik kalıntı içeren bir tuz oluşturur (nötralizasyon reaksiyonu):
H2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + 2 H2O.
3. Baz oksitlerle reaksiyona girerek su ve tuz oluşturur. Tuz, nötrleştirme reaksiyonunda kullanılan asidin asit kalıntısını içerir:
H3PO4 + Fe2O3 → 2 FePO4 + 3 H2O.
4. Metallerle etkileşime geçin.
Asitlerin metallerle etkileşime girebilmesi için belirli koşulların karşılanması gerekir:
1. Metal asitlere göre yeterince aktif olmalıdır (metallerin aktivite serisinde hidrojenden önce yer almalıdır). Bir metal aktivite serisinde ne kadar solda yer alırsa asitlerle o kadar yoğun etkileşime girer;
K, Ca, Na, Mn, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H2, Cu, Hg, Ag, Au.
Ancak bakır, hidrojenden sonraki voltaj serisinde olduğundan, hidroklorik asit ile bakır çözeltisi arasındaki reaksiyon imkansızdır.
2. Asit yeterince güçlü olmalıdır (yani H+ hidrojen iyonlarını verebilmelidir).
Asidin metallerle kimyasal reaksiyonları meydana geldiğinde tuz oluşur ve hidrojen açığa çıkar (metallerin nitrik ve konsantre sülfürik asitlerle etkileşimi hariç):
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2;
Cu + 4HNO3 → CuNO3 + 2 NO2 + 2 H2O.
Bununla birlikte, asitler ne kadar farklı olursa olsun, hepsi ayrışma sırasında hidrojen katyonları oluşturur ve bu da bir dizi ortak özelliği belirler: ekşi tat, göstergelerin renginde değişiklik (turnusol ve metil portakal), diğer maddelerle etkileşim.
Aynı reaksiyon metal oksitler ve çoğu asit arasında da meydana gelir.
CuO+ H2SO4 = CuSO4+ H2O
Tepkileri açıklayalım:
2) İkinci reaksiyon çözünebilir bir tuz üretmelidir. Çoğu durumda, metalin asitle etkileşimi pratikte gerçekleşmez çünkü elde edilen tuz çözünmez ve metalin yüzeyini koruyucu bir filmle kaplar, örneğin:
Рb + H2SO4 =/ PbSO4 + H2
Çözünmeyen kurşun(II) sülfat, asidin metale ulaşmasını engeller ve reaksiyon başlamadan hemen önce durur. Bu nedenle ağır metallerin çoğu pratikte fosforik, karbonik ve hidrosülfit asitlerle etkileşime girmez.
3) Üçüncü reaksiyon asit çözeltilerinin karakteristiğidir, bu nedenle silisik asit gibi çözünmeyen asitler metallerle reaksiyona girmez. Konsantre bir sülfürik asit çözeltisi ve herhangi bir konsantrasyondaki bir nitrik asit çözeltisi, metallerle biraz farklı etkileşime girer, bu nedenle metaller ve bu asitler arasındaki reaksiyon denklemleri farklı şekilde yazılır. Seyreltik bir sülfürik asit çözeltisi metallerle reaksiyona girer. Hidrojene voltaj serisinde duran, tuz ve hidrojen oluşturan.
4) Dördüncü reaksiyon tipik bir iyon değiştirme reaksiyonudur ve yalnızca bir çökelti veya gaz oluştuğunda meydana gelir.
Tuzlar - bunlar molekülleri metal atomlarından ve asidik kalıntılardan oluşan (bazen hidrojen içerebilirler) karmaşık maddelerdir. Örneğin, NaCl sodyum klorürdür, CaSO4 kalsiyum sülfattır vb.
Hemen hemen tüm tuzlar iyonik bileşiklerdir, bu nedenle asit kalıntılarının iyonları ve metal iyonları tuzlarda birbirine bağlanır:
Na+Cl - sodyum klorür
Ca2+SO42 - kalsiyum sülfat vb.
Tuz, bir asitin hidrojen atomlarının bir metalin kısmen veya tamamen ikame edilmesinin ürünüdür.
Bu nedenle aşağıdaki tuz türleri ayırt edilir:
1. Orta tuzlar - asitteki tüm hidrojen atomlarının yerini bir metal alır: Na2CO3, KNO3, vb.
2. Asidik tuzlar - asitteki tüm hidrojen atomlarının yerini bir metal almaz. Elbette asit tuzları yalnızca di- veya polibazik asitler oluşturabilir. Monobazik asitler asit tuzları üretemezler: NaHCO3, NaH2PO4, vb. D.
3. Çift tuzlar - bir di- veya polibazik asidin hidrojen atomları, bir metalle değil iki farklı metalle değiştirilir: NaKCO3, KAl(SO4)2, vb.
4. Bazik tuzlar, bazların hidroksil gruplarının asidik kalıntılarla eksik veya kısmi ikamesinin ürünleri olarak düşünülebilir: Al(OH)SO4, Zn(OH)Cl, vb.
Uluslararası terminolojiye göre her asidin tuzunun adı, elementin Latince adından gelmektedir. Örneğin, sülfürik asit tuzlarına sülfatlar denir: CaS04 - kalsiyum sülfat, MgS04 - magnezyum sülfat vb.; hidroklorik asit tuzlarına klorürler denir: NaCl - sodyum klorür, ZnCI2 - çinko klorür vb.
Dibazik asit tuzlarının adına “bi” veya “hidro” parçacığı eklenir: Mg(HCl3)2 - magnezyum bikarbonat veya bikarbonat.
Tribazik asitte yalnızca bir hidrojen atomunun bir metalle değiştirilmesi koşuluyla, "dihidro" öneki eklenir: NaH2PO4 - sodyum dihidrojen fosfat.
Tuzlar suda çok farklı çözünürlüklere sahip katı maddelerdir.
Tuzların kimyasal özellikleri, bunların bir parçası olan katyon ve anyonların özelliklerine göre belirlenir.
1. Bazı tuzlar ısıtıldığında ayrışır:
CaCO3 = CaO + CO2
2. Yeni bir tuz ve yeni bir asit oluşturmak için asitlerle reaksiyona girer. Bu reaksiyonun gerçekleşebilmesi için asidin, asitten etkilenen tuzdan daha güçlü olması gerekir:
2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl.
3. Bazlarla etkileşime girerek yeni bir tuz ve yeni bir baz oluşturun:
Ba(OH)2 + MgS04 → BaSO4↓ + Mg(OH)2.
4. Yeni tuzlar oluşturmak için birbirleriyle etkileşime geçin:
NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3.
5. Tuzun parçası olan metalle aynı aktivite aralığındaki metallerle etkileşime girerler.
